只要说起芯片，总能让人第一时间想到华为的麒麟CPU，但实际上，芯片远远不止这一种，还有一种大家实际每天都在接触、和我们息息相关的芯片，这个东西就是视频芯片，那它有什么用呢？举个例子，大家看下面这个动图：

但你知道这样的高清视频，除了消耗你的精力以外，还需要消耗多少流量吗？告诉大家，10分钟的1080P视频要用12G的流量，但你实际为什么根本没有用到这么多？甚至远远不大呢？那是因为视频芯片在起作用，不要小看它，这关系到你是否能够从容地看小姐姐们的高清视频。

看视频，流量和水一样不见了

众所周知，你的手机屏幕看似是完整的，但实际是无数的小的像素点组成的。

你看到的每一帧画面，都是由很多个小点（像素）组成的，每个小点都有自己的亮度和颜色。视频信号的大小取决于两个因素：分辨率和码率。分辨率就是每一帧画面有多少个像素，比如1920x1080就是1920个像素横向排列，1080个像素纵向排列，总共有2073600个像素。码率就是每秒钟传输多少位（bit）的数据，比如8Mbps就是每秒钟传输8000000位的数据。

视频信号的大小就等于分辨率乘以码率乘以时间，比如一段10分钟的1920x1080分辨率，8Mbps码率的视频信号，它的大小就等于1920x1080x8x10x60=99532800000位，也就是约12GB。

你可以想象一下，如果要存储或传输这么大的视频信号，需要多少空间和带宽，而又有谁的流量能够撑得住？所以，你所看到的画面其实都是视频芯片和算法在工作，也就是把视频信号变小，但是尽量不影响画质。那它是怎么做到的呢？

神奇的视频芯片和算法

要了解视频编解码芯片是如何工作的，首先需要知道，我们在手机上看到的视频，在到达手机之前经历了什么。

一个视频生产消费的完整链路包括：视频上传、视频处理、视频分发和视频播放；在视频化时代，用户看视频要求越来越高清，不卡顿，还有VR沉浸感等；随着直播，互动游戏，多人K歌等场景的涌现，视频的场景也日益复杂；此外，用视频记录生活正成为新的习惯，每个人都会拍摄、上传视频，这也带来了视频上传量级越来越大的问题。总的来说，场景、体验和数据量都对处理端的算力带来了更大的压力。

视频编解码芯片像一个厨师，它可以在云端对视频进行编码，也就是把视频的一帧帧图片压缩成较小的数据包，这样可以节省存储空间和传输带宽。当你要播放这段视频时，手机里面又有一个视频芯片来做厨师，它可以把压缩后的视频数据包还原成原始的视频画面，让你看到完整、原汁原味的画面。

视频芯片的作用想必大家已经清楚了，但是它具体的原理是什么呢？这就是它的核心了，为什么制造视频芯片这么难，就在这里！

视频芯片的原理

视频芯片压缩视频大小的根本原理就是利用人眼对图像细节和变化的不敏感性，去掉一些冗余和无关紧要的信息，保留一些重要和有意义的信息。比如：

空间压缩：就是对每一帧画面进行压缩，去掉一些相似或者重复的像素，只保留一些不同或者特征的像素。比如你看到一个蓝色的天空时，天空中有很多相同或者相似的蓝色像素，视频编码可以把这些像素合并成一个或几个像素，只记录它们的位置和颜色，这样就可以节省很多空间。

时间压缩：就是对连续的几帧画面进行压缩，去掉一些静止或者缓慢变化的画面，只保留一些运动或者快速变化的画面。比如你看到一个人在走路时，走路过程中有很多静止或者缓慢变化的画面，比如背景、衣服、头发等，视频编码可以把这些画面省略掉，只记录第一帧和最后一帧之间的差异，这样就可以节省很多时间。

通过空间压缩和时间压缩，视频编码可以把原始的视频信号变得更小，从而降低分辨率和码率。但是，并不是所有的信息都可以被压缩掉，有些信息对于画质和观感很重要，比如明暗、对比度、色彩等。所以，视频编码还需要考虑一个因素：质量。

质量就是指压缩后的视频信号与原始的视频信号之间的相似度或者差异度。质量越高，说明压缩后的视频信号越接近原始的视频信号，画质越好，但是压缩效果越差，视频信号的大小越大。质量越低，说明压缩后的视频信号越远离原始的视频信号，画质越差，但是压缩效果越好，视频信号的大小越小。所以，视频编码需要在质量和大小之间找到一个平衡点，既能保证画质，又能节省空间。

但难点就在这里了。到底哪些数据是可以简化的，哪些可以删除，哪些可以用前面的代替，如果做才不影响你看起来的感觉，想象一秒钟几十帧画面，这对视频芯片提出了多高的要求？

我也可以举一个形象的例子帮助大家理解，比如现在如果我要把圆周率的前十万位通过手机传给另外一个人，那么可以想象要写十万个数字传过去，是要很多的流量的，但是现在我可以只写圆周率前十万位这几个字，其实也可以表示一样的意思，只要对方知道圆周率，就能够解析出来，这样也就节省了大量的流量了。但视频芯片每秒都要做无数次这样的打包和解析，难度可想而知。

我们为什么需要视频芯片？

很简单，看数据就明白了，中国是全球最大的视频芯片消费市场，2020年中国的视频芯片消费额达到了1925亿美元，占全球视频芯片市场的34.6%。现在我们基本已经全面进入视频时代了，每天大家都要刷大量的视频，而这些都需要视频芯片在背后发挥作用，亟需高性能的视频芯片！

在火山引擎视频云&AIGC大会上，火山引擎发布了自研的视频编解码芯片，全面升级火山引擎视频云解决方案，根据介绍，这款芯片一台芯片服务器的转码能力，相当于百台CPU服务器的算力；同时火山引擎自研视频编码芯片的压缩效率也相当优秀，比行业主流硬件编码器提升30%+，还能够支持HDR和8K的超高清视频转码。这意味着，视频企业使用这个芯片，可以让我们普通消费者享受到更加清晰，延迟更低的网络视频服务，而视频企业，可以节省大量的算力成本。

写在最后

我们的技术正在飞速进步，今天，火山引擎发布了视频芯片，让我们能够更好的拥抱视频时代，未来可能还会有更多中国自己的芯片，技术，标准出现，让我们勇往直前。 #火山引擎发布自研视频芯片